在现代田径运动中，百米跑运动属于典型的体能类速度性竞技项目。本研究依据运动训练学理论对运动员体能结构的认识，采用文献资料法、问卷调查法、专家访谈法、测试法、逻辑论证法与数理统计法等研究方法，从系统论的多维角度出发，根据运筹学层次分析原理对百米跑运动员的体能系统结构进行了全方位的审视。提出了“我国高水平男子百米跑运动员体能训练理论体系”这一崭新课题，并深入研究探索了其理论框架与内涵。 以我国高水平男子百米跑运动员为研究对象，通过专家调查和对我国男子百米跑健将(含国际健将)18人和一级19人两个级别的37名高水平运动员的多项体能指标的测试，运用分层逐步回归分析筛选出了有效反映我国男子百米跑健将与一级运动员体能水平的10项指标。对百米跑运动员体能各指标与百米跑成绩间的关系进行了灰色关联分析，将运动员体能各子系统综合成整体进行了系统的研究，并进一步研究了体能系统与外界环境的相互联系，并得出以下研究结果： 1．运用现代系统科学理论探索了我国高水平男子百米跑运动员体能训练理论体系，其中包括体能与百米跑运动员专项体能特征；我国高水平男子百米跑运动员的体能指标；我国高水平男子百米跑运动员的体能模型特征；我国高水平男子百米跑运动员体能水平的评价与诊断方法；百米跑运动员体能训练的科学理论基础；我国高水平男子百米跑运动员体能训练内容、方法群与原则共六项内容，并在此基础对我国高水平男子百米跑运动员体能训练的现状与对策进行了研究。 2．进一步阐明了百米跑运动员的体能概念和结构；百米跑运动员的体能是以身体形态、生理机能和运动素质为基本的层次，多种能力共同构成的一个多层次的相对独立的网络系统。 3．筛选出了我国男子百米跑运动员专项体能的指标，并确立了体能各指标的权重；构建了我国男子高水平百米跑运动员体能结构模型；确立了我国男子高水平百米跑运动员体能水平评价标准与诊断方法；同时研究开发了我国男子百米跑运动员体能水平的评判软件系统。 4．百米跑运动成绩与运动员ATP-CP无氧供能能力大小、专项运动素质和全程速度结构等体能因素密切相关。百米跑运动员的体能特征主要表现以为“速度”和“专项力量”为核心，并与外界环境密切结合。 5．我国男子百米跑运动水平落后的主要原因是运动员选材不够理想与体能训练科学化程度不够；我国男子百米跑运动员在体能训练中专项力量与技术训练的结合及体能与外界环境方面结合不够，并导致了运动员专项体能与综合体能方面的不足；同时不同等级、不同阶段的百米跑运动员的体能水平有明显的差异性。 6．我国高水平男子百米跑运动员的体能训练内容由基础体能训练，专项体能训练和综合体能训练三大部分组成，突出表现在对运动员专项体能与综合体能的训练。其中基础体能是专项体能与综合体能的前提条件，专项体能是综合体能的决定因素，综合体能是运动员体能训练的最终目标。体能训练中要注重全面发展基础体能的同时，突出专项体能的提高与综合体能的实战能力的培养。